射流冲击冷却被视为高功率电子设备热管理的绝佳选择。然而,它的缺点是高压降损失和远离射流区域的低局部传热系数。尽管据报道回流区是由于夹带而出现的,但是回流尺寸对热行为的影响尚不清楚。在这里,在数值研究中采用带有收敛环形通道的射流冲击散热器,以最大限度地减少微通道中冲击射流带来的不利冷却影响。可实现的 k − ε 湍流模型用于模拟热场和湍流流场(Re = 5,000 至 25,000)。研究发现,小尺度上不同的流动回流区是增强传热速率的原因。虽然在 Re 数较低时,收敛壁面射流冲击散热器的热性能高于其平板壁面散热器,但在 Re 数较高时,热性能结果有利于平板壁面射流冲击散热器。在 Re 数较高时,收敛通道中的流动再循环面积会缩小,因此与平板壁面射流散热器相比,收敛通道的热性能会下降。此外,研究发现,采用更陡的收敛通道会缩小流动再循环区域,导致 Re = 25,000 时压降降低高达 59%。本研究考察了不同 Re 数下流动再循环对射流冲击收敛环形散热器热工水力性能的影响。
vsharma@grummanbutkus.com _________________________________________________________________________________________ 摘要 在寻求可再生能源解决方案的过程中,太阳能光伏系统已成为清洁电力生产的关键参与者。然而,高工作温度对其效率和寿命构成了重大挑战,特别是在聚光光伏 (CPV) 系统中。本文回顾并评估了各种冷却策略,从自然空气冷却到相变材料、液体浸没和喷射冲击等先进技术,以保持太阳能电池的最佳工作温度。我们的研究评估了这些冷却方法对 PV 系统性能、成本和环境影响的影响。我们发现微通道冷却显著提高了热性能,从而显著提高了 CPV 效率。通过统计分析、模拟数据和成本、可扩展性等务实考虑,我们验证了微通道散热器是提高 CPV 电池寿命和性能的强大解决方案。我们的研究结果主张将微通道技术集成到 CPV 系统中,这标志着向更可行和更强大的太阳能来源迈出了重大一步。关键词:太阳能光伏、光伏冷却、热管理、聚光光伏系统、微通道散热器、冷却技术、相变材料、液浸冷却、射流冲击、效率、可再生能源、热导率、电绝缘、纳米流体、环境可持续性、散热 ________________________________________________________________________________________________